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连作障碍

连作障碍,是指连续在同一土壤上栽培同种作物或近缘作物引起的作物生长发育异常。症状一般为生长发育不良,产量、品质下降,极端情况下,局部死苗,不发苗或发苗不旺;多数受害植物根系发生褐变、分支减少,活力低下,分布范围狭小,导致吸收水分、养分的能力下降。障碍一般以生长初期明显,后期常可不同程度地恢复。连作障碍在植物科属间存在显著的差异,易发生连作障碍的作物集中在茄科、豆科、十字花科、葫芦科和蔷薇科,而多种禾本科粮食作物如麦类、水稻和玉米,连作障碍不明显。连作障碍的发生有多种原因,包括养分过度消耗、土壤理化性质恶化、病虫害增加和有毒物质(包括化感物质等)的累积等。它的发生受各种环境条件的影响,连作的次数(一般连作次数越多,年限越长,连作障碍越重)、土壤性质(通常黏土重于砂土,保护地栽培多于露地栽培)及后作水肥管理不当都会加重障碍。 [1]

succession cropping obstacle

狭义的连作是指在同一块地里连续种植同一种作物(或同一科作物);

广义的连作是指同一种作物或感染同一种病原菌或线虫的作物连续种植。

同一作物或近缘作物连作以后,即使在正常管理的情况下,也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象,这就是连作障碍。

1、 作物自毒作用

某些作物可通过地上部淋溶、根系分泌和作物残茬腐解等途径释放一些物质,对同茬或下茬同种或同科作物生长发育产生抑制作用,这种现象叫自毒作用。多年连作,势必引起的自毒作用越来越明显,连作障碍就会出现,连作时间越长,障碍越严重。

2、土壤有益微生物减少、有害微生物增加,导致土传病害加重(土壤有害微生物的积累是最主要的原因)

由于连作,形成了特殊的土壤环境,使固氮菌、根瘤菌、光合菌、放线菌、硝化细菌、氨化细菌、菌根真菌等有益微生物的生长繁殖受到抑制,而有害微生物大量滋生,土壤的微生物区系发生变化。特别是保护地蔬菜和复种指数最高,一年四季不歇地,病虫害源不断积累,导致土传病害发生较重,而且发现很多新的病源菌导致的病害发生,形成了近年来的“用药不治病”的现象。

3、土壤性质变坏,次生盐渍化及土壤酸化严重

在片面地追求高产的诱惑下,大量施入高含量的化学肥料和未经腐熟的动物粪便、人粪尿等,导致土壤中盐分过量。因为这些盐分不能被充分淋溶,所以大量积聚在土壤耕层中,就产生了土壤次生盐渍化及酸化,从而降低了PH值,影响了土壤养分的有效性,引发生理性病害。

4、 线虫

线虫是作物寄生虫,主要破坏作物的根系,影响作物的正常生长。连作会引起线虫的大发生。如大姜,连作几年后,就会因为线虫而引起严重的姜癞病。 [2]

1、病虫害加重

设施连作后,由于其土壤理化性质以及光照、温湿度、气体的变化,一些有益微生物(铵化菌、硝化菌等)的生长受到抑制,而一些有害微生物迅速得到繁殖,土壤微生物的自然平衡遭到破坏,这样不仅导致肥料分解过程的障碍,而且病虫害发生多、蔓延快,且逐年加重,特别是一些常见的叶霉病、灰霉病、霜霉病、根腐病、枯萎病和白粉虱、蚜虫、斑潜蝇等基本无越冬现象,从而使生产者只能靠加大药量和频繁用药来控制,造成对环境和农产品的严重污染。

2、土壤次生盐渍化及酸化

设施栽培施药量大,加上常年或几乎常年覆盖改变了自然状态下的水分平衡,土壤长期得不到雨水充分淋浇。又要是温度较高、土壤水分蒸发量大,下层土壤中的肥料和其他盐分会随着深层土壤水分的蒸发,沿土壤毛细管上升,最终在土壤表面形成一薄层白色盐分即土壤次生盐渍化现象。据有关部门测定,露地土壤盐分浓度一般在3000mg/kg左右,而大棚内常可达7000-8000mg/kg,有的甚至高达20000mg/kg。同时由于过量施用化学肥料,土壤的缓冲能力和离子平衡能力遭到破坏而导致土壤PH值下降,即土壤酸化现象。造成土壤溶液浓度增加使土壤的渗透势加大,农作物种子的发芽、根系的吸水吸肥均不能正常进行。

3、植物自毒作用

这是一种发生在种内的生长抑制作用,连作条件下土壤生态环境对植物生长有很大的影响,尤其时植物残体与病原物的代谢产物对植物有致毒作用,并连同植物根系分泌的自毒物质一起影响植株代谢,最后导致自毒作用的发生。

4、元素平衡破坏

由于蔬菜对土壤养分吸收的选择性,单一茬口易使土壤中矿质元素的平衡状态遭到破坏,营养元素之间的拮抗作用常影响到蔬菜对某些元素的吸收,容易出现缺素症状,最终使生育受阻,产量和品质下降。

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